Hydraulische Spritzgussmaschine.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine hydraulische Spritzgussmasehine zum Verarbeiten von Kunstpressstoffen, insbesondere thermoplastisehen Stoffen. Bekannte solche ZIasehinen besitzen eine geteilte Form, deren Teile durch einen hydraulischen Kolben zusammengedrückt werden, worauf durch einen zweiten Kolben der indessen formal gewordene Pressstoff in die Form eingespritzt wird. Die Erwärmung des Pressstoffes erfolgt in der Presskammer, die vor dem eigentlichen Spritzvorgang an die bereits geschlossene Form angedrückt werden muss.
Dieses Andrücken der Pressform geschah bisher in der Weise, dass die Presskammer mit tels elastischer Verbindungsorgane mit dem Spritzkolben verbunden war und bei der Bewegung des Spritzkolbens mitgenommell wurde, bis sie auf der Form zum Aufsitzen kam, worauf der Kolben erst in die Presskammer eindringen konnte.
Die bauliche Durchführung dieser Einrichtung war ziemlich verwickeln und gab oft zu Betriebsstörungen Anlass. Dieser Nachteil soll durch die vorliegende Erfindung dadurch beseitigt werden, dass die Presskammer durch Zugstangen, an denen in feststehenden Zylindern sich bewegende Kolben angebraeht sind, mit dem den hydraulischen, znr Betäti- gung des Spritzkolbens dienenden Kolben beherrschenden Zylinder verbunden ist, und dass der Schliessdruck der Form von einem selbständigen Kolben erzeugt wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beigeschlossenen Zeichnung dargestellt, welche ein Schema der Gesamtanordnung veranschaulicht.
Die Masehine besteht aus dem Gestell 1, auf welchem der Zylinder 2 für das Schliessen der Form 4, 5 und die beiden Zylinder 3, 3a für das Andrücken der Presskammer 10 an die Form angeordnet sind. Am Gestell ist auch der feste Teil 4 der zum Spritzen durch die Teilfuge eingerichteten Form befestigt.
Die andere Hälfte der Form 5 wird vom Differentialkolben 6 des Formschliesszylinders getragen.
In den Andrüekzylindern 3, 3a sind die beiden tellerartigen Kolben 7, 7a angeordnet, deren untere Kolbenstangen 8, 8a den Quer balken 9 mit der Presskammer 10 tragen, während die obern Kolbenstangen 11, 11a mittels des Querbalkens 41 den Presszylinder 12 mit dem Differentialkolben 13 und dem eigentliehen Spritzkolben 14 tragen.
Die zu ersehen ist, bilden die mit den Kolben 7, 7a verbundenen Teile 8, Sz, 9, 10, 11., lla, 41 und 12 ein Ganzes und bewegen sich bei der Betätigung der Andrückzylinder auf und nieder, wobei der Hub nach unten durch das Aufsitzen der Presskammer 10 auf die Form 4, 5 und nach oben durch nicht ge zeichnete Anschläge begrenzt ist.
Der Antrieb der Maschine erfolgt durch die Pumpe 15, welche das Druekmittel (meist Öl) aus dem Behälter 16 in die Leitung 27 und von hier über die Rücksehlagventile 17 und 18 und die Steuerventile 19, 22 in die Leitungen 20 und 23 drückt. Durch die Lei ümg 23 wird der Formsehliesszylinder 2 gespeist, während die Leitung 20 zunächst zn den beiden Andrückzylindern 3, 3n und von diesen - mit Vorteil in der Kolbenstange 11 - über die Leitung 40 zum Presszylinder 12 führt.
Mittels der Ventile 21 und 24 kön- nen die Leitungen 20 bzw. 23 über die Leitungen 26 bzw. 25 an den Behälter 16 ange- schlossen und entlastet werden.
Der Rückzugsraum 31 des Formschliesszylinders 2 ist mittels der Leitung 32 an den Druckspeicher 33 angeschlossen, welcher ausserdem an den Druckraum der Andrüek- zylinder 3, 3a mittels der Leitung 34, 37 angeschlossen ist. Durch die mit Vorteil in der Kolbenstange 11 angeordnete Leitung 35 ist dann der Speicherraum auch an den Druckraum 36 des Presszylinders 12 angeschlossen.
Das Füllen des Druckspeichers 33 erfolgt mittels der Leitung 39 durch Öffnen des Ventils 38 aus dem Druckraum 28 des Formschliesszylinders 2. Soll der Speicher nachgefüllt werden, so öffnet man das Ventil 38 während der Zylinder 2 unter Druck steht, wenn dagegen der Druck im Speicher erniedrigt werden soll, so öffnet man das Ventil 38 solange der Druckraum 28 an den Behälter 16 angeschlossen ist. Auf diese Weise kann man im Druckspeicher 33 jeden beliebigen Druck bis zu einer gewissen, dem Verhältnis der Flächen des Differentialkolbens 6 entsprechenden Höhe einstellen.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Maschine ist folgende:
Die Pumpe 15 unterhält in der Leitung 27 den erforderlichen Betriebsdruck. Das Ventil 19 ist offen, während das Ventil 21 geschlossen ist. Diese beiden Ventile, ebenso wie die beiden Ventile 22, 24 werden gleichzeitig z. B. durch Fusshebel derart betätigt, dass das eine öffnet, wenn das andere geschlossen wird und umgekehrt. Das Druckmittel erhält die beiden Andrückkolben 7, 7a sowie den Presskolben 13 in angehobener Stellung. Das Ventil 24 ist dabei offen, während das Ventil 22 geschlossen ist. Der Raum 28 des Formschliesszylinders 2 ist also entlastet.
Das Druekmittel des Druekspeichers 33 drückt zwar auf die obern Flächen der Andrückkolben 7, 7a und des Presskolbens 13, kann aber den vollen Druck im Raum 30 und den untern Räumen der Zylinder 3, 3a nicht überwinden. Der Differentialkolben 6 des Formschliesszylinders 2 wird durch den Speicherdruck in die linke Grenzstellung gedrückt.
Wird nun das Ventil 24 geschlossen und zugleich das Ventil 22 geöffnet, so wird das Druckmittel von der Pumpe 15 in den Druckraum 28 gedrückt und der Differentialkolben 6 nach rechts verschoben, wodurch die Form 4, 5 geschlossen wird. Der Druck in der Leitung 20 wird indessen noch aufrecht erhalten.
Hierauf wird das Ventil 19 geschlossen und das Ventil 21 zugleich geöffnet. Die untern Räume der Zylinder 3, 3a und 12 werden also entlastet und die Kolben 7, 7n und 13 durch den Speicherdruck nach unten getrieben. Dabei wird zunächst die Presskammer 10 an die Form 4, 5 angedrückt, worauf der Spritzkolben 14 in die Spritzkammer 10 einzudringen beginnt. Damit wird der eigent liche Spritzvorgang eingeleitet.
Nach Beendigung des Spritzens ist der Vorgang der umgekehrte: Das Ventil 21 wird geschlossen und das Ventil 19 geöffnet. Der volle Druck aus der Pumpe 15 wirkt auf die untern Flächen der Kolben 7, 7a und 13.
Dadurch wird zunächst die Presskamauer 10 von der Form 4, 5 abgehoben und im weiteren Verlaufe der Spritzkolben 14 aus der Kammer 10 herausgezogen. Das Druckmittel aus den obern Zylinderräumen wird während dieser Bewegung in den Druekspeicher 33 zurückgedrückt, so dass dieser selbsttätig stets aufgeladen wird. Durch das Öffnen des Ventils 24 und Schliessen des Ventils 22 wird auch der Druekraum 28 des Formsehliesszylinders entlastet und durch den. Speicherdnick der Kolben 6 wieder nach links gedrückt, wodurch die Form 4, 5 geöffnet wird.
Die wirksamen DrucBflächen bzw. die Kolbenstangen der Kolben werden in den ein zelnen Zylindern derart bemessen, dass der von der Pumpe 15 ausgeübte Druck den Speicherdruck in den Zylindern überwindet. Man erreicht dadurch ein rasches Öffnen der Form und rasches Einspritzen des Pressstoffes, während das Schliessen der Form und Abheben des Presszylinders mittels der Druekflüssigkeit aus der Pumpe erfolgt.
Bei Verwendung einer mehrstufigen Pumpe oder bei Vorfüllung des Formschliesszylinders lässt sich durch die besehriebene Einrichtung ein sehr rasches Arbeitstempo erzielen, selbst mit einer verhältnismässig kleinen Druckpumpe bei geringem Energieaufwand, denn die Rückbewegung des Presszylinders, welche dann allein die Grösse der Druckpumpe bestimmt, kann insbesondere bei grossen Pressen langsam erfolgen.
Hydraulic injection molding machine.
The present invention relates to a hydraulic injection molding machine for processing plastics, in particular thermoplastic materials. Known such ZIaseehinen have a divided mold, the parts of which are pressed together by a hydraulic piston, whereupon the molded material, which has meanwhile become formal, is injected into the mold by a second piston. The press material is heated in the press chamber, which must be pressed against the already closed mold before the actual injection process.
This pressing of the mold was previously done in such a way that the compression chamber was connected to the injection piston by means of elastic connecting elements and was entrained in the movement of the injection piston until it came to sit on the mold, whereupon the piston could only penetrate the compression chamber.
The construction of this facility was quite complex and often gave rise to operational disruptions. This disadvantage is to be eliminated by the present invention in that the compression chamber is connected by tie rods to which pistons moving in stationary cylinders are attached to the cylinder dominating the hydraulic pistons serving to actuate the injection piston, and that the closing pressure the shape is produced by an independent piston.
An embodiment of the invention is shown in the accompanying drawing, which illustrates a schematic of the overall arrangement.
The machine consists of the frame 1 on which the cylinder 2 for closing the mold 4, 5 and the two cylinders 3, 3a for pressing the press chamber 10 against the mold are arranged. The fixed part 4 of the mold set up for spraying through the parting line is also attached to the frame.
The other half of the mold 5 is carried by the differential piston 6 of the mold locking cylinder.
The two plate-like pistons 7, 7a are arranged in the pressure cylinders 3, 3a, the lower piston rods 8, 8a of which carry the crossbar 9 with the pressing chamber 10, while the upper piston rods 11, 11a support the pressing cylinder 12 with the differential piston 13 by means of the crossbar 41 and wear the actual injection piston 14.
As can be seen, the parts 8, Sz, 9, 10, 11., 11a, 41 and 12 connected to the pistons 7, 7a form a whole and move up and down when the pressure cylinders are actuated, the stroke downwards is limited by the seating of the pressing chamber 10 on the form 4, 5 and upwards by not ge signed stops.
The machine is driven by the pump 15, which presses the pressure medium (mostly oil) from the container 16 into the line 27 and from here via the check valves 17 and 18 and the control valves 19, 22 into the lines 20 and 23. The mold closing cylinder 2 is fed through the line 23, while the line 20 initially leads to the two pressure cylinders 3, 3n and from these - advantageously in the piston rod 11 - via the line 40 to the press cylinder 12.
By means of the valves 21 and 24, the lines 20 and 23 can be connected to the container 16 via the lines 26 and 25 and relieved.
The retraction space 31 of the mold locking cylinder 2 is connected by means of the line 32 to the pressure accumulator 33, which is also connected to the pressure space of the pressure cylinder 3, 3a by means of the line 34, 37. The storage space is then also connected to the pressure space 36 of the press cylinder 12 through the line 35 advantageously arranged in the piston rod 11.
The pressure accumulator 33 is filled by means of the line 39 by opening the valve 38 from the pressure chamber 28 of the mold locking cylinder 2. If the memory is to be refilled, the valve 38 is opened while the cylinder 2 is under pressure when, on the other hand, the pressure in the memory is reduced is to be, the valve 38 is opened as long as the pressure chamber 28 is connected to the container 16. In this way, any pressure can be set in the pressure accumulator 33 up to a certain height corresponding to the ratio of the areas of the differential piston 6.
The described machine works as follows:
The pump 15 maintains the required operating pressure in the line 27. The valve 19 is open while the valve 21 is closed. These two valves, as well as the two valves 22, 24 are simultaneously z. B. operated by foot lever so that one opens when the other is closed and vice versa. The pressure medium receives the two pressure pistons 7, 7a and the pressure piston 13 in the raised position. The valve 24 is open while the valve 22 is closed. The space 28 of the mold locking cylinder 2 is thus relieved.
The pressure means of the pressure accumulator 33 presses on the upper surfaces of the pressure pistons 7, 7a and the pressure piston 13, but cannot overcome the full pressure in the space 30 and the lower spaces of the cylinders 3, 3a. The differential piston 6 of the mold locking cylinder 2 is pressed into the left limit position by the accumulator pressure.
If the valve 24 is now closed and the valve 22 is opened at the same time, the pressure medium is pressed by the pump 15 into the pressure chamber 28 and the differential piston 6 is shifted to the right, whereby the mold 4, 5 is closed. The pressure in line 20 is still maintained.
The valve 19 is then closed and the valve 21 is opened at the same time. The lower spaces of the cylinders 3, 3a and 12 are thus relieved and the pistons 7, 7n and 13 are driven downwards by the accumulator pressure. First, the pressing chamber 10 is pressed against the mold 4, 5, whereupon the injection piston 14 begins to penetrate into the injection chamber 10. This initiates the actual injection process.
When the spraying is finished, the process is reversed: the valve 21 is closed and the valve 19 is opened. The full pressure from pump 15 acts on the lower surfaces of pistons 7, 7a and 13.
As a result, the press chamber wall 10 is first lifted off the mold 4, 5 and, in the further course, the injection plunger 14 is pulled out of the chamber 10. The pressure medium from the upper cylinder chambers is pushed back into the pressure accumulator 33 during this movement, so that it is always charged automatically. By opening the valve 24 and closing the valve 22, the pressure chamber 28 of the mold closing cylinder is also relieved and through the. The piston 6 is pressed to the left again, whereby the mold 4, 5 is opened.
The effective pressure surfaces or the piston rods of the pistons are dimensioned in the individual cylinders such that the pressure exerted by the pump 15 overcomes the accumulator pressure in the cylinders. This achieves rapid opening of the mold and rapid injection of the pressed material, while the mold is closed and the press cylinder is lifted off by means of the pressurized liquid from the pump.
When using a multi-stage pump or when pre-filling the form locking cylinder, the described device can achieve a very rapid work rate, even with a relatively small pressure pump with little energy expenditure, because the return movement of the press cylinder, which then only determines the size of the pressure pump, can be particularly large presses take place slowly.